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なぜ 1950 年代の発明がエレクトロニクスの未来を変えたのか? 多層セラミック フィルムの秘密を解明しましょう!
科学技術の進歩に伴い、1950 年代の発明により電子製品の開発は新たな頂点に達しました。中でも、多層セラミックフィルムの製造プロセス、特にテープキャスティングがこの変化に重要な役割を果たしています。この記事では、テープキャスティング技術の歴史、その製造プロセス、現代のエレクトロニクスでの使用について詳しく説明します。
テープ キャスティングは、薄いセラミック シートの製造に広く使用されており、セラミック懸濁液から開始して薄いシートにキャスティングし、乾燥と焼結のプロセスを経ます。
テープキャストの歴史
テープキャスティング技術は、セラミック コンデンサを大量生産する方法として 1947 年に初めて説明されました。当時の説明には、「樹脂バインダーを含むセラミック懸濁液を運動用テープ上に押し出す機械が設計されました。乾燥したシートは、剥がして任意の平らな形状に切断できるほど十分な強度がありました。」と記載されています。電子部品をより小型化し、より効率的にするプロセスに不可欠な部分です。 1960 年に多層テープのキャスティングに関する特許が発行され、1996 年には厚さ 5 ミクロン未満の薄いシートが初めてキャスティングされました。
テープキャスティングの製造プロセス
テープ キャスティングのプロセスは、いくつかの重要なステップに分けることができます。最初はサスペンションの調製で、通常、セラミック パウダー、溶剤、分散剤、接着剤などのさまざまな添加剤と混合されます。次に、これらの懸濁液を平らな表面上に広げて、所望の厚さのフィルムを形成します。この段階はキャスティングと呼ばれ、その後乾燥が行われ、グリーンフレークとして知られる乾燥フィルムが得られます。
この段階は、フィルムの形状と完全性を確実に保つために重要です。
次の手順には、乾燥した緑色のフレークを目的の形状に切断するための切断とスタンピングが含まれます。その後、必要に応じてシートを積層およびプレスし、最後に高温で焼結して使用可能な強度と導電性を実現します。
製造プロセスにおける主な成分
テープキャスティングプロセス中、原材料の選択は最終製品の特性にとって非常に重要です。セラミックパウダーが主原料であり、その適性がフィルムの性能に影響を与えます。懸濁液の作成に使用される溶媒、結合剤、その他の成分は、セラミック粉末の特性と適合する必要があります。プロセス内の各成分はレオロジー特性に影響を与え、最終製品の品質と性能に影響を与えます。
グリーンフレークの乾燥プロセス
乾燥プロセス中、乾燥フレークは片面からしか乾燥できません。つまり、反りやひび割れを避けるために溶媒の蒸発を制御する必要があります。乾燥が不均一だとフレークの特性に悪影響を与える可能性があるため、この段階での乾燥技術は非常に重要です。
テープ キャスティングの使用
現在、テープキャスティングは、セラミックコンデンサ、ポリマー電池、太陽光発電電源、溶融炭酸塩燃料電池用の電極など、さまざまな電子デバイスの製造に広く使用されています。その機能により 5 ミクロンもの薄さのダイヤフラムが可能になり、無数のイノベーションの基盤となります。
多層セラミック フィルムの開発は、間違いなく電子製品の将来のための強固な基盤を築きました。
テクノロジーの進歩に伴い、私たちは次の疑問を抱かずにはいられません。将来のエレクトロニクス製品は、これらの高度な材料テクノロジーをどのように利用して、より素晴らしいアプリケーションを生み出すのでしょうか?
